超轻镁合金

super-light magnesium alloy

主要指镁锂合金，是结构金属材料中最轻的一种合金。

相对密度为1.30～1.65t/m3，强度较高，特别是压缩屈服强度显著高于其他镁合金。具有良好的塑性和韧性(包括低温韧性)，缺口敏感性小，容易加工和焊接。

这类合金按组织不同可分为三类：α型合金(含有4.5%～6.0%锂和5.0%～6.0%铝，余为镁)、α β型合金(含有7.0%～10.0%锂，4.0%～6.0%铝，余为镁)和β型合金(含有10.0%～11.5%锂，0.5%～1.0%铝，余为镁)。

为了提高强度，还往往加入锌、锰、镉、铈等元素。这类合金可以通过热处理进行强化。由于锂的化学性质活泼，熔铸工艺比较复杂；抗蚀性低于其他镁合金，且有较严重的应力腐蚀倾向。2100433B

背景介绍

浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶。它刷新了世界上最轻材料的纪录，拥有高弹性和强吸油能力。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克（抛出空气密度），仅是空气密度的1/6。 专家介绍，气凝胶是入选吉尼斯世界纪录的最轻的一类物质，因其内部有很多孔隙，充斥着空气，故而得名。 1931年，美国科学家用二氧化硅制得了最早的气凝胶，外号 “凝固的烟”。2011年，美国HRL实验室、加州大学欧文分校和加州理工学院合作制备了一种镍构成的气凝胶，密度为0.9毫克/立方厘米，创下了当时最轻材料的纪录。把这种材料放在蒲公英花朵上，柔软的绒毛几乎没有变形。 我国的石墨储备非常丰富，占全世界的2/3。科学研究人员一直在探索石墨高效利用的方法。“把石墨变成石墨烯（一种由碳原子构成的单层片状结构），其价值可以上升数千倍。”高超的课题组经过五六年的探索，制备出了一维的石墨烯纤维和二维的石墨烯薄膜。打算把石墨烯做成三维多孔材料来打破这美国科学家的纪录。

• 制作简便，其形状、尺寸可任意调节

在世界已诞生的成果中，高超课题组制备的“碳海绵”仍是最轻纪录保持者。可达到0.16毫克/立方厘米，低于氦气的密度。

• 大规模制造成可能

科学家声称，气凝胶的基本制备原理是除去凝胶中的溶剂，让其保留完整的骨架。在以往制备气凝胶的案例中，科学家主要采用溶胶—凝胶法和模板导向法。前者可以批量合成，但是可控性差；后者能产生有序的结构，但依赖于模板的精细结构和尺寸，难以大量制备。

高超课题组另辟蹊径，探索出无模板冷冻干燥法：将溶解了石墨烯和碳纳米管的水溶液在低温下冻干，便获得了“碳海绵”，并且可以任意调节形状，令生产过程更加便捷，也使这种超轻材料的大规模制造和应用成为可能。

• 性能优越，高弹性、强吸附，应用前景广阔

据专家介绍，“碳海绵”具备高弹性，被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂具有超快、超高的吸附力，是迄今已报道的吸油力最高的材料。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，而“碳海绵”的吸收量是250倍左右，最高可达900倍，而且只吸油不吸水。“大胃王”吃有机物的速度极快：每克这样的“碳海绵”每秒可以吸收68.8克有机物。 20世纪，实验室正在对这一材料的吸附性能进行进一步的应用性研究。科研人员声称，“碳海绵”还可能成为理想的相变储能保温材料、催化载体、吸音材料以及高效复合材料。不过很难准确预计其应用领域与前景，还得依靠社会以及产业界的想象力，让这个新材料走出实验室，实现应用价值。

本书主要研究了毫米级孔多样化超轻多孔金属的发展、超轻多孔金属的孔结构、多样化通孔多孔铝合金的制备及孔结构控制、铝熔体在多孔介质中渗流过程、多孔铝合金的性能及应用等内容。

耐蚀镁合金是指铁、铜、镍等杂质含量很低的高纯镁合金，也泛指Mg-Mn系等耐蚀性较好的镁基合金 。